Kommer klimatförändringen påverka återhämtning i sjöar och vattenddrag?

Transkript

1 Kommer klimatförändringen påverka återhämtning i sjöar och vattenddrag? avnämarseminarium , Stockholm Filip Moldan, IVL Svenska Miljöinstitutet Göteborg, i samarbete med många kolleger från SMHI och SLU, samt från LU, NIVA och UVA

2 Hur definierar man försurad vattenförekomst i Bara naturlig försurning sammanhanget? Det är viktigt att kunna skilja mellan surt och försurat Enligt bedömningsgrunder klassas vattenförekomster som försurade om de har dagens ph värde.4 ph enheter under uppskattad förindustriell ph (mitten av 18 talet) Det betyder att en sur sjö med dagens ph=5 inte nödvändigtvis behöver ha drabbats av försurningen, eftersom den kanske aldrig hade ph>5 (eller i alla fall inte ph>5.4) Det betyder också att en sjö med dagens ph=6.3 kan ha drabbats av försurningen, för att den kanske hade historisk ph>6.7 Förindustriell vattenkemi räknas fram m.h.a. modeller

3 Modellberäkningar av mark- och vattenkemi 3 SO 4 deposition 95% tile Median 5% tile Försurningsbedömningen görs genom att jämföra dagens uppmätta tillstånd och ett modellberäknat tillstånd för 2 år sedan. Försurningsmodellen (MAGIC) beskriver tidsutvecklingen av det kemiska tillståndet i marken och i vattnet. Bakåt och framåt i tiden. Modellen drivs med tidsserier av: Luftföroreningar Markanvändning Klimat mg N m-2 yr-1 mg N m-2 yr-1 mg S m -2 yr NO 3 deposition 95% tile Median 5% tile NH 4 deposition 95% tile Median 5% tile year

4

5 Försurning och återhämtning i sjöar Av 293 modell-sjöar har som högst ca 13 haft dph>.4 i början av 8talet Antalet har sjunkit till dagens ca 8 sjöar Viktat till alla Sveriges sjöar betyder detta att uppemot 1% av sjöarna fortfarande är försurade

6 Försurning och återhämtning i marken Marker i sjöarnas avrinningsområden har förlorat mycket av de utbytbara baskatjonerna (Ca, Mg, Na och K) Trenden har inte brutits på merparten av modellerade objekt Orsaken är kvarvarande luftföroreningar och skogsbruket

7 Vilka klimateffekter behandlas i? Temperatur (vittring, skogstillväxt, nedbrytning av organiskt material. Samt i stort alla kemiska reaktioner som t.ex. jonbyte eller Al kemi) Nederbörd/fuktighet (vittring, tillväxt, nedbrytning, avrinning, transpiration) Ändrat stormmönster (deposition av havssalt) Åtgärder mot CO2 utsläpp (mindre nedfall av S och N)

8 Åt vilket håll förväntas klimatförändringen påverka? Vittringen ökar: mindre försurning Mera havssalt: mindre försurning i marken, risk för surstötar Högre skogstillväxt: mera försurning Mindre S&N nedfall: mindre försurning Mera avrinning: kan betyda antingen högre eller lägre ph Mera DOC: surare i vattnet, inte nödvändigtvis mer giftigt Mer eller mindre organisk kol i marken: mer kol betyder större buffringskapacitet i marken, kan betyda surare vatten (se ovan). Netto nedbrytning kan orsaka ökad basmättnadsgrad och mera baskatjoner i avrinningen.

9 Biomass use Modelled scenarios Climate change None maximum Stems only BASE CC Stems, slash and LU stumps BASE = CLE, stems only, no climate change LU = maximum land use (forestry) 1. 25% soil C lost over rotation time (avg 75 yrs), all N and BC released to soil solution 2. loss of CEC associated with SOM lost 3. uptake to cover removal of 1% stems+stumps, 7% branches, needles, tops CC = maximum CC (A2), downscaled by SMHI at 5x5 km squares 1. Increased temperature +4.2 to +4.4 oc 2. increased runoff +2% to +24% =BASE+CC+LU

10 lake ph soil %BS base MFR CC LU base MFR CC LU lake ANC soil C pool base MFR CC LU base MFR CC LU lake NO3 soil C/N base MFR CC LU 3 25 base MFR CC LU lake SBC base MFR CC LU Ett exempel från södra Sverige tidsutveckling av sjökemi under olika scenarier, enheter µeq/l.

11 Scenarieberäkningar på 4 sjöar, sjökemi år 21 samt jämförelsen mellan 21 och 21. MFR: Maximum technically Feasible Reduction av S och N utsläpp CC: Climate Change, A2 scenario LU: Land Use, skogsbruk med helträdsuttnytjande, inklusive en viss stubbrytning : CC och LU samtidigt mean change mean 21 MFR CC LU ph ANC µeq/l NO3 µeq/l SBC µeq/l Det är viktigt att ha hela bilden med i beräkningen (>CC+LU)

12 Scenarieberäkningar på sjöarnas avrinningsområden, markkemi (basmättnadsgrad) år 21 samt jämförelsen mellan 21 och 21. BC 1% 11% 14% 1% 8% 6% 4% 2% % base 21 base 21 MFR21 89% 87% 71% CC21 LU Det är viktigt att ha hela bilden med i beräkningen (>CC+LU)

13 Kommer nettoresultatet bli mer eller mindre försurning? Det är svårt med generella slutsatser! Indirekt klimatpåverkan genom skogsbruket med hög tillväxt och hög biomassautnyttjande (för att ersätta fossila bränslen) kan betyda mycket stor bortförsel av baskatjoner och ökad försurning. Ökad vittring kan delvis kompensera detta Direkta klimateffekter (högre temperatur, mera nederbörd) påverkar återhämtningen inte lika tydligt på kort sikt (<1 år), vittringen undantaget. Mera havssalt längst kusten kan betyda mera baskatjoner i marken Det går inte att utvärdera effekterna var och en för sig och sedan addera

14 Slutsatser Luftföroreningarna har minskat, i synnerhet S och försurningen har avtagit. Dock inte försvunnit. Ytterligare minskningar kommer ha positiva effekter. CC och LU är viktiga att ha med i beräkningarna av effekter på ytvatten. CC och LU innebär större osäkerheter i skattningar än luftföroreningar. CC och LU kan mycket väl orsaka återförsurning i framtiden, tillsammans med kvarvarande luftföroreningar. CC och LU gör det oftast svårare att uppnå miljömålet. Mycket dock beror på hur vittringen kommer att reagera på CC. Olika framtida scenarier på LU och CC påverkar miljömålet Bara naturlig försurning mera än olika luftföroreningscenarier. Observationer behövs! Modeller är bra, men naturen är mera komplicerad än vad modeller kan beskriva..